断路器耐压试验及机械特性试验.ppt

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1、断路器耐压试验及机械特性试验断路器耐压试验及机械特性试验 高压所高压所高压所高压所 杨为杨为杨为杨为二二二二 一一年二月一一年二月一一年二月一一年二月0 0一一 断路器设备相关基础知识断路器设备相关基础知识1 1、定义定义定义定义能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件（包括能关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件（包括能关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件（包括能关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件（包括短

2、路条件）下的电流的机械开关装置短路条件）下的电流的机械开关装置短路条件）下的电流的机械开关装置短路条件）下的电流的机械开关装置2 2、分类分类分类分类按照灭弧介质分：空气（按照灭弧介质分：空气（按照灭弧介质分：空气（按照灭弧介质分：空气（K K）、油（）、油（）、油（）、油（Y Y）、）、）、）、SF6SF6气体气体气体气体（L L）、真空（）、真空（）、真空（）、真空（Z Z）按照结构分类：金属外壳式（如罐式）、绝缘外壳式按照结构分类：金属外壳式（如罐式）、绝缘外壳式按照结构分类：金属外壳式（如罐式）、绝缘外壳式按照结构分类：金属外壳式（如罐式）、绝缘外壳式（如瓷柱式）（如瓷柱式）（如瓷柱式

3、）（如瓷柱式）1 1瓷柱式断路器实物图片瓷柱式断路器实物图片北京北京ABB 220kV LTB245 HPL550ABB 220kV LTB245 HPL5502 2瓷柱式断路器实物图片瓷柱式断路器实物图片n北京北京ABB HPL550ABB HPL550内部结构内部结构3 3罐式断路器实物图片罐式断路器实物图片n沈沈高高L LW W5 56 6n西西开开L LW W1 13 34 43 3、断路器组成元件、断路器组成元件、断路器组成元件、断路器组成元件n n断路器本体（按灭弧原理分类）断路器本体（按灭弧原理分类）断路器本体（按灭弧原理分类）断路器本体（按灭弧原理分类）1 1、压气式（按动、静

4、触头开距变化分类）、压气式（按动、静触头开距变化分类）、压气式（按动、静触头开距变化分类）、压气式（按动、静触头开距变化分类）2 2、自能式、自能式、自能式、自能式n n操动机构（储能单元、分合闸控制及保护单元、机械传操动机构（储能单元、分合闸控制及保护单元、机械传操动机构（储能单元、分合闸控制及保护单元、机械传操动机构（储能单元、分合闸控制及保护单元、机械传动及机械联锁等）动及机械联锁等）动及机械联锁等）动及机械联锁等）1 1、弹簧机构、弹簧机构、弹簧机构、弹簧机构 2 2、液压机构、液压机构、液压机构、液压机构 3 3、气动机构、气动机构、气动机构、气动机构 4 4、液压碟簧机构、液压碟簧

5、机构、液压碟簧机构、液压碟簧机构5 5加装并联电容器和合闸电阻作用：加装并联电容器和合闸电阻作用：加装并联电容器和合闸电阻作用：加装并联电容器和合闸电阻作用：前者：前者：1 1）均匀断口）均匀断口间电压间电压分布；分布；2 2）改善开断性能。在开断近区故）改善开断性能。在开断近区故障障时时，电电容可以降低断口高容可以降低断口高频频恢复恢复电压电压上升限度，有利于上升限度，有利于改善开断性能。改善开断性能。后者：后者：是断路器合是断路器合闸时对电闸时对电路的振路的振荡荡起阻尼作用，使振起阻尼作用，使振荡过荡过程程变变为为非周期振非周期振荡荡，从而抑制了，从而抑制了线线路的合路的合闸过电压闸过电压

6、。6 6高压断路器示意图高压断路器示意图高压断路器示意图高压断路器示意图7 7定开距与变开距区别？定开距与变开距区别？定开距与变开距区别？定开距与变开距区别？定开距（断口电场均匀、灭弧开距小、电弧能量较小、开定开距（断口电场均匀、灭弧开距小、电弧能量较小、开定开距（断口电场均匀、灭弧开距小、电弧能量较小、开定开距（断口电场均匀、灭弧开距小、电弧能量较小、开断电流大）断电流大）断电流大）断电流大）变开距（开距大，气吹时间较充裕，便于提高灭弧的工作变开距（开距大，气吹时间较充裕，便于提高灭弧的工作变开距（开距大，气吹时间较充裕，便于提高灭弧的工作变开距（开距大，气吹时间较充裕，便于提高灭弧的工作电

7、压、断口电压高）电压、断口电压高）电压、断口电压高）电压、断口电压高）高压断路器技术发展表现为：自能灭弧原理出现、断口数高压断路器技术发展表现为：自能灭弧原理出现、断口数高压断路器技术发展表现为：自能灭弧原理出现、断口数高压断路器技术发展表现为：自能灭弧原理出现、断口数减少及弹簧操动机构开发减少及弹簧操动机构开发减少及弹簧操动机构开发减少及弹簧操动机构开发8 8自能式原理：自能式原理：自能式原理：自能式原理：利用电弧自己的能量，在灭弧室内建立局部高压力形利用电弧自己的能量，在灭弧室内建立局部高压力形利用电弧自己的能量，在灭弧室内建立局部高压力形利用电弧自己的能量，在灭弧室内建立局部高压力形成气

8、吹，熄灭电弧。成气吹，熄灭电弧。成气吹，熄灭电弧。成气吹，熄灭电弧。9 9 4 4、发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势 超高压、大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高超高压、大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高超高压、大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高超高压、大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高可靠可靠可靠可靠1010二、高压开关设备制造厂简介二、高压开关设备制造厂简介n n合资厂合资厂合资厂合资厂 北京北京北京北京ABBABB、苏州、苏州、苏州、苏州AREVAAREVA（阿海珐，原（阿海珐，原（阿海珐，原（阿海珐，原ALSTOMALSTOM）、）、）、）、杭州西门子、平

9、高东芝杭州西门子、平高东芝杭州西门子、平高东芝杭州西门子、平高东芝n n国内制造厂国内制造厂国内制造厂国内制造厂 西安高压开关厂、平顶山高压开关厂、沈阳高压开关西安高压开关厂、平顶山高压开关厂、沈阳高压开关西安高压开关厂、平顶山高压开关厂、沈阳高压开关西安高压开关厂、平顶山高压开关厂、沈阳高压开关厂厂厂厂（新东北电气）、长沙高压开关厂、江苏如高高压开关厂（新东北电气）、长沙高压开关厂、江苏如高高压开关厂（新东北电气）、长沙高压开关厂、江苏如高高压开关厂（新东北电气）、长沙高压开关厂、江苏如高高压开关厂n n高压开关柜制造厂高压开关柜制造厂高压开关柜制造厂高压开关柜制造厂 常州太平洋、江苏东源、

10、厦门华电、安徽宏鼎电气常州太平洋、江苏东源、厦门华电、安徽宏鼎电气常州太平洋、江苏东源、厦门华电、安徽宏鼎电气常州太平洋、江苏东源、厦门华电、安徽宏鼎电气1111三、断路器耐压试验三、断路器耐压试验1 1、断路器耐压试验目的、断路器耐压试验目的鉴定设备绝缘强度最有效和最直接的试验项目，主鉴定设备绝缘强度最有效和最直接的试验项目，主要为了检查断路器的安装质量，考核断路器的绝缘强度。要为了检查断路器的安装质量，考核断路器的绝缘强度。2 2、试验仪器选择、试验仪器选择常规工频试验变：现场试验条件限制，一般较少使常规工频试验变：现场试验条件限制，一般较少使用用串联谐振试验装置：利用额定电压较低的试验变

11、压串联谐振试验装置：利用额定电压较低的试验变压器可以得到较高的输出电压，用小容量的试验变可以对器可以得到较高的输出电压，用小容量的试验变可以对大容量的试品进行交流耐压试验。试验过程安全可靠。大容量的试品进行交流耐压试验。试验过程安全可靠。变频式，试验频率范围变频式，试验频率范围10300Hz10300Hz之间。之间。12123 3、整个试验方案、整个试验方案、整个试验方案、整个试验方案 交接验收试验执行标准：交接验收试验执行标准：GB50150GB50150；DL/T596-1996DL/T596-1996电力设备预防性试验规程电力设备预防性试验规程DL/T405-1996DL/T405-19

12、96进口进口252252（245245）550550交流高压断路器交流高压断路器和隔离开关技术规范和隔离开关技术规范DL474.4-2006DL474.4-2006现场绝缘试验实施导则现场绝缘试验实施导则 交流耐压试验交流耐压试验1313针对罐式断路器而言，试验条件：断路器内所有设针对罐式断路器而言，试验条件：断路器内所有设备安装结束，备安装结束，SF6SF6气体充气至额定压力，且密封性试验气体充气至额定压力，且密封性试验和气体湿度测试合格；常规电气试验已经完成且符合要和气体湿度测试合格；常规电气试验已经完成且符合要求；所有求；所有CTCT二次侧均短路接地，断路器外部出线套管引二次侧均短路接地

13、，断路器外部出线套管引线解除，试验现场符合安全要求。线解除，试验现场符合安全要求。检验检验500kV 500kV 罐式断路器罐式断路器在现场安装后的主绝缘及断口绝缘是否具有规定的电气强度，在现场安装后的主绝缘及断口绝缘是否具有规定的电气强度，确保其安全运行。确保其安全运行。对于瓷柱式断路器而言，由于没有集成对于瓷柱式断路器而言，由于没有集成CTCT，故对其，故对其无要求。无要求。目的是目的是检验检验瓷柱式断路器在瓷柱式断路器在现场现场安装后断口安装后断口间绝缘间绝缘是否具有是否具有规规定的定的电电气气强强度，确保其安全运行。度，确保其安全运行。1414试验方法：试验采用变频串联谐振的方法对试验

14、方法：试验采用变频串联谐振的方法对GISGIS进行交进行交流耐压试验。采用变频谐振的方法主要试验仪器和设备有：流耐压试验。采用变频谐振的方法主要试验仪器和设备有：变频电源、电容分压器、电抗器、工频试验变压器等，其接变频电源、电容分压器、电抗器、工频试验变压器等，其接线图如下。线图如下。SF6瓷柱式断路器交流耐压试验原理接线图1515试验过程，如对于试验过程，如对于500kV500kV罐式断路器而言：罐式断路器而言：1 1）合闸状态下断路器整体对地交流耐压）合闸状态下断路器整体对地交流耐压试验加压程序为升压到相电压试验加压程序为升压到相电压288kV288kV（5 5分钟），再升压到线分钟），再

15、升压到线电压电压500kV500kV（3 3分钟），最后升压到试验电压分钟），最后升压到试验电压592kV592kV（1 1分钟）分钟）2 2）分闸状态下断路器断口间交流耐压）分闸状态下断路器断口间交流耐压试验加压程序为升压到相电压试验加压程序为升压到相电压288kV288kV（5 5分钟），再升压到线分钟），再升压到线电压电压500kV500kV（3 3分钟），最后升压到试验电压分钟），最后升压到试验电压592kV592kV（1 1分钟）分钟）1616安全注意事项：安全注意事项：安全注意事项：安全注意事项：n n严格执行严格执行电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）电业安全工作规程（发电

16、厂和变电所电气部分）中有关规定及现场的相关安全措施；中有关规定及现场的相关安全措施；n n工作人员职责明确，精力集中；工作人员职责明确，精力集中；n n现场设安全遮拦，并悬挂标示牌，准备必要的消防器材；现场设安全遮拦，并悬挂标示牌，准备必要的消防器材；n n登高接线或装设屏蔽罩时应戴安全帽、系安全带；登高接线或装设屏蔽罩时应戴安全帽、系安全带；n n试验中应设专人监听试品，并确认无异常声音；试验中应设专人监听试品，并确认无异常声音；n n试验中如出现异常情况则应立即停止试验，查明原因并排除试验中如出现异常情况则应立即停止试验，查明原因并排除故障后方可继续试验。故障后方可继续试验。1717四四

17、断路器机械特性试验断路器机械特性试验1 1、试验内容、试验内容 分合闸时间和同期性、分合闸速度及分合闸动作电压分合闸时间和同期性、分合闸速度及分合闸动作电压的测试。的测试。2 2、试验意义、试验意义 分合闸时间：断路器重要参数之一，其长短关系到分分合闸时间：断路器重要参数之一，其长短关系到分合故障电流的性能；如果分合闸严重不同期，将造成线合故障电流的性能；如果分合闸严重不同期，将造成线路或变压器的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝路或变压器的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝缘的过电压。缘的过电压。1818 分、合闸速度：直接影响到断路器分合短路电流的能力。分、合闸速度：直接影响到断路器分

18、合短路电流的能力。分合闸动作电压测量：关系到断路器能否正常运行的重分合闸动作电压测量：关系到断路器能否正常运行的重要数据。要数据。3 3、判断依据、判断依据、判断依据、判断依据 1 1）对分合闸时间和同期性而言：分、合指示正确；）对分合闸时间和同期性而言：分、合指示正确；2 2）分、合闸速度而言：现场一般不需要测量）分、合闸速度而言：现场一般不需要测量 1919 3 3）对于分合闸动作电压：并联合闸脱扣器应在其额定电）对于分合闸动作电压：并联合闸脱扣器应在其额定电压压85%110%85%110%可靠动作可靠动作;并联分闸应在额定电压并联分闸应在额定电压85%110%85%110%（交流）和（交

19、流）和65%110%65%110%（直流）可靠动作（直流）可靠动作;低低于额定电压于额定电压30%30%时不应动作。时不应动作。2020五、断路器运行中常见故障及处理方法五、断路器运行中常见故障及处理方法 常见故障：常见故障：常见故障：常见故障：1 1）气动、液压机构回路密封不良导致频繁打压）气动、液压机构回路密封不良导致频繁打压2 2）断路器套管材质不良导致爆炸）断路器套管材质不良导致爆炸3 3）本体漏气）本体漏气4 4）机械特性测试不合格等）机械特性测试不合格等2121处理方法：处理方法：处理方法：处理方法：1 1）针对目前运行的断路器气动机构出现问题比较多的情况，一）针对目前运行的断路器

20、气动机构出现问题比较多的情况，一方面准备备品，确保备品齐全；另一方面加强设备检修维护，方面准备备品，确保备品齐全；另一方面加强设备检修维护，按时进行机构大修；按时进行机构大修；针对液压机构存在的问题，主要采取更换液压机构密封垫，更针对液压机构存在的问题，主要采取更换液压机构密封垫，更换液压油，加强开关机构油压回路的检修维护工作；加强设备换液压油，加强开关机构油压回路的检修维护工作；加强设备巡视，发现打压频繁，及时进行处理。巡视，发现打压频繁，及时进行处理。2 2）针对开关设备漏气现象比较普遍的现状，我们采取加强开关）针对开关设备漏气现象比较普遍的现状，我们采取加强开关设备基建过程中的监督和验收

21、，同时加强运行中开关设备的检设备基建过程中的监督和验收，同时加强运行中开关设备的检漏工作，积极利用漏工作，积极利用SF6SF6气体激光（或红外）成像检漏新技术对气体激光（或红外）成像检漏新技术对开关设备漏气现象进行普测，并要求运行人员加强巡视和记录，开关设备漏气现象进行普测，并要求运行人员加强巡视和记录，发现问题及时上报并处理。发现问题及时上报并处理。2222六六 变电站主电气设备状态检测变电站主电气设备状态检测1 1、状态检测概念、状态检测概念、状态检测概念、状态检测概念 是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状

22、态进行评估，以便了解的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，以便了解和掌握设备的运行状况，并对设备状态进行显示和记录，和掌握设备的运行状况，并对设备状态进行显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。评估提供基础数据。2 2、各主设备状态检测方法、各主设备状态检测方法、各主设备状态检测方法、各主设备状态检测方法2323 1 1）变压器）变压器）变压器）变压器 变压器油气色谱分析、局部放电、绝缘监测等变压器油气色谱分析、局部放电、绝缘监测等变压器油气色谱分析、局部放电、绝缘监测等变压器油气色谱分析、局部放电、绝缘监

23、测等 2 2）断路器）断路器）断路器）断路器 主要包括机械性能监测、触头电寿命监测、真空灭弧室主要包括机械性能监测、触头电寿命监测、真空灭弧室主要包括机械性能监测、触头电寿命监测、真空灭弧室主要包括机械性能监测、触头电寿命监测、真空灭弧室真空度检测等真空度检测等真空度检测等真空度检测等 3 3）GISGIS SF6 SF6气体监测（压力、泄漏、湿度）、气体监测（压力、泄漏、湿度）、气体监测（压力、泄漏、湿度）、气体监测（压力、泄漏、湿度）、SF6SF6开关机械特性开关机械特性开关机械特性开关机械特性监测、开关电寿命监测、局部放电监测监测、开关电寿命监测、局部放电监测监测、开关电寿命监测、局部放电监测监测、开关电寿命监测、局部放电监测 4)4)避雷器避雷器避雷器避雷器 全电流检测、阻性电流检测等全电流检测、阻性电流检测等全电流检测、阻性电流检测等全电流检测、阻性电流检测等2424谢谢大家谢谢大家!2525